一种井下仪器定位臂的控制方法及结构与流程

本发明涉及一种井下仪器定位臂的控制方法及结构，属于井下仪器结构技术领域。

背景技术：

井下测试仪器为了能反复上下井，一般定位用的臂设计成可收张形式，上提仪器过井下工具时定位臂可自动缩回仪器内部，下放仪器过井下工具时，必须先通过电机控制等方式使定位臂缩回仪器内部。目前市面上的双臂收张结构大部分采用螺纹传动实现，螺纹传动不仅容易损坏，而且还易被井下脏物卡死。因此，现有的井下仪器定位臂的结构还是不够理想，不能满足使用的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种结构简单、传动可靠、且不易被砂石卡死的井下仪器定位臂的控制方法及结构，以而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种井下仪器定位臂的控制方法，该方法是通过双变径面凸轮控制定位臂的张开与收缩；具体方法是在支座两侧设置对称的定位臂槽，定位臂槽内安装有定位臂，定位臂通过销轴与支座铰接，定位臂可在定位臂槽内以销轴为支点转动；销轴上设有弹簧，通过弹簧使定位臂在无外力作用下始终处于自动张开状态；另外在支座的中心孔内安装有凸轮，凸轮采用双变径面凸轮，凸轮的两个变径面分别与两个定位臂顶端的内侧滑动连接；凸轮上设有孔，孔与井下仪器的驱动轴连接，驱动轴通过凸轮控制定位臂的张开与收缩。

前述方法中，所述凸轮的外圆上设有90度弧形滑槽，滑槽与设在支座上的销钉滑动连接，通过滑槽限制凸轮的旋转角度。

前述方法中，所述凸轮的双变径面设有两个高点和两个低点，高点与低点之间为圆弧过渡连接；当凸轮的高点与定位臂顶端内侧接触时，定位臂收缩在定位臂槽内；转动凸轮，定位臂顶端内侧逐渐由凸轮的高点向低点滑动，当凸轮的低点与定位臂顶端内侧接触时，定位臂从定位臂槽内伸出，定位臂处于张开状态。

前述方法中，所述定位臂上设有弹簧槽，弹簧安装在弹簧槽内，以避免弹簧影响定位臂的收缩或张开。

根据上述方法构成的本发明的一种井下仪器定位臂结构，包括支座，支座上设有一对对称的定位臂槽，定位臂槽内设有定位臂，定位臂经销轴与支座铰接，销轴上设有弹簧；支座的中心孔内设有凸轮，凸轮的变径面与定位臂顶端的内侧面滑动连接。

前述结构中，所述凸轮轴向分为两段，上段为圆柱形，上段设有孔；下段为双变径面凸轮，凸轮的变径面上设有两个高点和两个低点；凸轮的上段设有90度弧形滑槽；90度弧形滑槽内设有销钉，销钉与支座连接。

前述结构中，所述定位臂上设有弹簧槽，弹簧安装在弹簧槽内。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明采用凸轮方式收张双定位臂；凸轮采用扁口传递动力，实现双臂收张；同时本发明在支座上设置了两处限位面，限制定位臂张开角度。因此本发明不仅具有结构简单、传动可靠的优点，而且在工作时还具有不易被砂石卡死的优点，很好的克服了现有技术的不足。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的三维视图；

图3是凸轮的结构示意图；

图4是凸轮下段的截面图。

图中：1-支座、2-定位臂、3-弹簧、4-销轴、5-凸轮、6-定位臂槽、7-变径面、8-90度弧形滑槽、9-销钉、10-弹簧槽、11-孔、12-高点、13-低点、14-限位面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种井下仪器定位臂的控制方法，如图1-4所示：该方法是通过双变径面凸轮控制定位臂的张开与收缩；具体方法是在支座两侧设置对称的定位臂槽，定位臂槽内安装有定位臂，定位臂通过销轴与支座铰接，定位臂可在定位臂槽内以销轴为支点转动；销轴上设有弹簧，通过弹簧使定位臂在无外力作用下始终处于自动张开状态；另外在支座的中心孔内安装有凸轮，凸轮采用双变径面凸轮，凸轮的两个变径面分别与两个定位臂顶端的内侧滑动连接；凸轮上设有孔，孔与井下仪器的驱动轴连接，驱动轴通过凸轮控制定位臂的张开与收缩。凸轮的外圆上设有90度弧形滑槽，滑槽与设在支座上的销钉滑动连接，通过滑槽限制凸轮的旋转角度。凸轮的双变径面设有两个高点和两个低点，高点与低点之间为圆弧过渡连接；当凸轮的高点与定位臂顶端内侧接触时，定位臂收缩在定位臂槽内；转动凸轮，定位臂顶端内侧逐渐由凸轮的高点向低点滑动，当凸轮的低点与定位臂顶端内侧接触时，定位臂从定位臂槽内伸出，定位臂处于张开状态。定位臂上设有弹簧槽，弹簧安装在弹簧槽内，以避免弹簧影响定位臂的收缩或张开。

根据上述方法构成的本发明的一种井下仪器定位臂结构，如图1-4所示：包括支座1，支座1上设有一对对称的定位臂槽6，定位臂槽6内设有定位臂2，定位臂2经销轴4与支座1铰接，销轴4上设有弹簧3；支座1的中心孔内设有凸轮5，凸轮5的变径面7与定位臂2顶端的内侧面滑动连接。凸轮5轴向分为两段，上段为圆柱形，上段设有孔11；下段为双变径面凸轮，凸轮5的变径面7上设有两个高点12和两个低点13；凸轮5的上段设有90度弧形滑槽8；90度弧形滑槽内设有销钉9，销钉9与支座1连接。定位臂2上设有弹簧槽10，弹簧3安装在弹簧槽10内。

实施例

本例所用装置如图1-4所示。定位臂2采用销轴4固定在支座1上，定位臂2可以以销轴4为中心转动，支座1上加工有两处限位面14，用于限制定位臂2的最大张开角度，以防止定位臂张开角度过大导致凸轮5变形。弹簧3用于定位臂2弹开。凸轮5上加工了高点12和低点13，高点12与低点13间采用圆弧过渡连接，且高点12和低点13数量为一对。当凸轮5的高点12转动至定位臂2尾部下方时，定位臂2被凸轮5挤压收拢；当凸轮5低点转动至定位臂2尾部时，定位臂2在弹簧3的作用下自动张开。凸轮5端面铣有扁口，用于与驱动轴配合传递动力，实现定位臂2收张。

由于采用了上述技术方案，本发明的双臂收臂装置具有以下特点：能实现双臂收张；采用凸轮方式收张定位臂；凸轮采用孔传递动力；支座上设置了两处限位面，限制定位臂张开角度。该发明适用于油田井下仪器的定位臂收臂结构，也适用于其它仪器的收臂结构。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种井下仪器定位臂的控制方法及结构，本发明是通过双变径面凸轮控制定位臂的张开与收缩；具体方法是在支座两侧设置对称的定位臂槽，定位臂槽内安装有定位臂，定位臂通过销轴与支座铰接，定位臂可在定位臂槽内以销轴为支点转动；销轴上设有弹簧，通过弹簧使定位臂在无外力作用下始终处于自动张开状态；另外在支座的中心孔内安装有凸轮，凸轮采用双变径面凸轮，凸轮的两个变径面分别与两个定位臂顶端的内侧滑动连接；凸轮上设有孔，孔与井下仪器的驱动轴连接，驱动轴通过凸轮控制定位臂的张开与收缩。本发明采用凸轮方式，凸轮内部采用孔传动，不仅传动可靠，且不易被砂石卡死，从而有效地克服了现有技术的不足。

技术研发人员：魏炎红;庞云伟;冯贵洪
受保护的技术使用者：贵州航天凯山石油仪器有限公司
技术研发日：2017.06.28
技术公布日：2017.08.25